高考化学一轮复习：铁及其化合物（好题冲关）原卷版

考点14铁及其化合物

(好题冲关)

【基础过关】

1.(2023•河北省沧州市大数据应用调研联合测试评)磁石有纳气平喘的功能，《本草经集注》中有磁石炮

制用药的记载：能吸针者为上品，称净磁石，采集日久，为呆磁石；取上品武火煨至红透，醋淬，此法后

代一直沿用，下列有关磁石说法正确的是()

A.上品净磁石为纯净物

B.净磁石采集日久变为呆磁石，是发生了分解反应的缘故

C.磁石的主要成分是Fe3O4

D.醋淬磁石涉及氧化还原反应

2.(2023•广东省茂名市高三联考)人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某

种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HC1)作用下转化成亚铁盐。

下列叙述错误的是()

A.铁粉具有还原性B.铁是人体必需的微量元素

C.常温下，铁能与水发生置换反应D.Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液检验生成蓝色沉淀

3.(2023•江苏省徐州市三模)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是()

A.FezCh能与盐酸反应，可用于制作红色颜料

B.FeCb具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质

C.铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂

D.FeS难溶于水，可用于除去废水中的C/+

4.草酸亚铁晶体是生产感光材料的原料[Ksp(FeC2Or2H2O)=3.0x10-7],制备流程如下：

(NH4)2Fe(SC)4)2①酸化、溶解>_②.沪>―曳-FeC2O42H2O

下列说法错误的是()

A.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SC)4)2是否变质

B.步骤①酸化的目的是抑制Fe2+的水解

2++

C.步骤②反应为Fe+H2C2O4+2H2O=FeC2O4-2H2O1+2H

D.步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

5.铁元素是重要的金属元素，含有铁元素的物质，在人类的生产生活中有着重要的应用。Fe2O3(s)+

38(g)2Fe(s)+3CO2(g)是炼铁工业中的主反应。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化

能实现的是()

A.Fe(OH)3(s)*耦〉FeOj(aq)B.FeC%(aq)—™^Fe(OHh(胶体)

2+

C.Fe(aq)^^-FeD.Fe2O3—^2i_^FesO4(aq)

6.检验黑木耳中的铁离子的步骤为：灼烧黑木耳一加酸溶解一过滤一取滤液检验，所选择的装置（夹持

装置已略去）及操作正确的是（）

7.FeCCh与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCCh的流程如图所示，下列说法错误的是（）

NH4HCO3溶液

Fes。,溶液一沉淀一过滤一洗涤-FeCO3

滤液

A.可利用K3Fe（CN）6溶液检验FeS04溶液是否变质

B.沉淀过程中有C02气体放出

C.“过滤”操作使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒

D.产品FeCCh在空气中高温分解可得到纯净的FeO

8.以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图，下列说法正确的是（）

稀硫酸

废铁屑一t酸浸|_t结晶］―过滤|--硫酸亚铁晶体

A.取少量酸浸后的溶液，滴加硫氧化钾溶液，未变红色，说明废铁屑中不含+3价铁元素

B.人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血

C.过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水

D.实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSCU水解生成Fe（OH）2

96.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓HNO3中发生钝化时,可生成一种化学式为FesOn

的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（）

A.FeO-3Fe2O3B.2FeO3Fe2C)3C.FeO-2Fe2OsD.2FeOFe2C)3

10.工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性

氧化铁的流程:

Na2C(h溶液稀H2sos调节pH=l-2XaOH溶液

废铁屑溶液AFeiQt（纳米粒子）

浸泡适量比。2通入N?加热

下列说法不无确的是（）

A.用Na2cCh溶液浸泡是为了除去废铁屑表面铁锈

B.若生产中不通入N2,暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品

2++3+

C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应：H2O2+2Fe+2H=2Fe+2H2O

D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1：2

11.MnCCh可用作脱硫的催化剂以及生产金属镒的原料，由含Mr?+的废液（有少量的Fe2+、Fe3+）制备

MnCO3的一种工艺流程如下：

滤渣

下列说法错误的是（）

2++

A.“沉镒”时加过量NH4HCO3发生反应的离子方程式为Mn+HCO3-=MnCO3i+H

3+

B.“氧化”时加入酸化的H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe

C.“纯化”过程中发生了水解反应，生成Fe（OH）3沉淀

D.工艺流程中“一系列操作”为过滤、洗涤、干燥

12.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是（）

选项操作和现象结论或目的

向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层

A清液于试管中，滴加KSCN溶液2〜3滴，溶红砖中含有氧化铁

液呈红色

CO还原FezCh得到的黑色固体加入盐酸溶解

B黑色固体中没有Fe3C>4

后再加入KSCN溶液，溶液不显红色

取少量Fe（NO3）2试样加水溶解，加稀H2s。4

C该Fe（NO3）2试样已经变质

酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色

向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液

D原溶液中含有Fe2+

变红色

13.FezCh具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下燃烧FeCO3可以得到FezCh。为了进一

步验证此结论，他做了如下实验：

实验步骤实验操作

I取一定质量的FeCCh固体置于生土品中，高温煨烧至质量不再变化，冷却至室温

II取少量实验步骤I所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解

III向实验步骤II所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红

由此甲同学得出结论：4FeCO3+O2勇退2Fe2Ch+482

(1)写出实验步骤III中发生反应的离子方程式：o

(2)乙同学提出了不同的看法：燃烧产物可能是Fe3O4,因为Fe3C>4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含

有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤III进行了补充改进：检验实验步骤II所得溶液中是否含有Fe2+。

他需要选择的试剂是(填字母)。

a.NaOH溶液

b.新制氯水和KSCN溶液

c.&[Fe(CN)6]溶液

(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煨烧产物的成分，你认为丙同学持此看

法的理由是O

(4)丙同学进一步查阅资料得知燃烧FeCO3的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由

FeCCh制取Fe2O3的方法:先向FeCCh中依次加入试剂稀硫酸、(填试剂名称)和氨水;再(填

操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2C>3。

14.黑木耳是常见食品，可以补充人体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验，检验黑木耳中的

铁元素，实验流程如图：

硫酸

(1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的一(填字母)。

(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物，酸浸的目的是o

(3)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有；另取滤液检验，

滤液能使KMnO4溶液紫色褪去，说明滤液中存在具有(填“氧化性”或“还原性”)的粒子。

(4)为进一步探究Fe3+和Fe2+的氧化性和还原性，该兴趣小组设计并进行如下实验，记录现象，完成实

验报告。

实验操作实验现象离子方程式实验结论

溶液由浅绿色变为棕黄2+3+

向FeCL溶液中添加新2Fe+Cl2=2Fe+2CF①___________

制氯水色

向FeCb溶液加入足量铁粉逐渐溶解，溶液由

②____________Fe3+具有氧化性

的铁粉棕黄色变为浅绿色

(5)实验结束，离开实验室之前，下列做法正确的是(填字母)。

A.废弃药品直接倒入水池冲走B.药品仪器归放

C.清洁实验仪器，打扫实验室卫生D.关闭水电、门窗

15.(2023•山东省高三联考江业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3C)4、Fe2O3,FeO、SiCh)为原料制备

高档颜料——铁红(Fe2C)3),具体生产流程如下：

调节pH=l调节pH至5〜6.5

硫铁矿加入稀硫酸加入过量铁想过滤，

滤液X滤液丫

烧渣步骤I'步骤II'步骤IH步骤IV'

回答下列问题:

加入NH4HCO3

过滤FeCCh煨烧1产品

固体氧化铁

步骤V步骤VI

(1)为提高酸浸的效率，可采取的措施有(任写一种)。

(2)实验室实现“步骤II”中分离操作所用的玻璃仪器有、玻璃棒和烧杯等，该步骤是为了除

去(填相关物质的化学式)。

(3)检验步骤III已经进行完全，可用的试剂是-

(4)步骤V的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是；该步骤中反应生成FeCCh的同

时有气泡产生，该反应的离子方程式为o

【能力提升】

16.(2023•河南省安阳市三模)某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。

实验试齐U现象

2mL0.1moll/FeCb溶黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中未

I

液、过量锌粉检出铁单质

2mLlmol-L-'FeCh溶很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30min左右

II

液(PHH0.70)、过量锌粉产生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单质

下列说法错误的是()

A.实验I说明Fe3+被还原为Fe2+

B.可用酸性高镒酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+

C.实验II发生了置换反应和复分解反应

D.实验说明Fe3\H+与Zn的反应与离子浓度有关

17.Na2FeO4是一种高效的水处理剂，下列用于解释事实的离子方程式中不正确的是()

23+

A.Na2FeO4在酸性溶液中不稳定，与水反应生成Fe3+和。2,离子方程式为：4FeO4+10H2O+4Fe

-

===20OH+3O2t

B.工业上可用FeCb、NaOH、NaClO三种物质反应制得Na?FeC)4离子方程式为：2Fe3++100H-+3C10

2

-===2FeO4-+3Cr+5H2O

C.NazFeCU消毒杀菌时得到的Fe3+可以净水,Fe3+能产生净水物质的原因是:Fe3++3H2O===Fe(OH)3(胶

体)+3H+

D.工业上可用铁做阳极，电解浓NaOH溶液的方法制NazFeCU,阳极的电极反应为：Fe—61+8OJT

2

===FeO4+4H2O

18.硫酸亚铁晶体(FeSO4・7H2。)俗称绿矶，加热至高温会分解产生水、金属氧化物和非金属氧化物，

某化学兴趣小组的同学对绿矶分解产物进行了探究，下列说法不正确的是()

A.硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体，用足量的BaCL溶溶液吸收后有白色沉淀产生，说明非金属氧

化物中含有SO3

B.硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体，通入到紫色石蕊溶液中，若溶液变红，说明非金属氧化物中含

有SO3

C.硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加KSCN溶液，若变红说明固体中含有三

价铁

D.硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加酸性高钛酸钾，若紫色褪去，则发生反

2++2+3+

应的离子方程式为：5Fe+MnO4-+8H=Mn+5Fe+4H2O

19.高铁酸钾(KzFeCU)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水，微溶于浓

KOH溶液，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH)3胶体，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性

条件下，其氧化性强于Cb、KMnC)4等。工业上湿法制备KzFeCU的流程如下:

过量NaClO、过量NaOH过量饱和KOH溶液

Fe(NO)-*反应——>►过滤I--转化--过滤H—KFeCXj

33I▽

NaCkNaNO3滤液

(滤渣)

下列关于KzFeCU的工业湿法制备工艺，说法正确的是()

A.“反应”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3

3

B.“过滤I”所得滤液中大量存在的离子有：Na+、Fe\Cl\NO3\FeO?'

C.“转化”时，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeC)4小

D.“过滤n”所得滤液在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，说明滤液为NaOH溶液

20.RFeCU是一种高效多功能的饮用水处理剂。已知：①一种干法制备K2FeO4的反应为

2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+K2O+2K2SO4+O2t,②KzFeOd处理水时发生反应FeO4+10H2O

4Fe(OH)3+8OH-+3O2o下列说法错误的是()

A.干法制备KzFeCU的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:3

B.干法制备KzFeCU的反应中，每生成ImolKzFeCU,有5moib转移

C.KzFeCU在强碱性溶液中能稳定存在

D.KzFeCU处理水时，既能杀菌消毒，又能起絮凝作用除去水中悬浮杂质

21.将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg放入盛100mL5O0mol.L盐酸的烧杯中，充分反应后

2++

产生2.24LHz(标准状况)，残留固体2.56g。过滤，滤液中无CuO将滤液加水稀释到500mL,测得其中c(H)

^O.ZOOmol-L-'o下列说法正确的是()

A.m=15.36

B.烧杯中转移电子的物质的量共为0.28mol

C.若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2molFeCL

D.过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、锥形瓶

22.由绿矶(FeSO‘7H2O)制备三草酸合铁酸钾晶体｛K3[Fe(C2C)4)3卜3H2。｝的流程如图

KC0,、

H、O、、

HCO

ImolL-H2SO4H2C2O.

FeSO4-7H2O溶解—沉淀—氧化~~►K3[Fe(C2O4)3]-3H2O

下列说法正确的是()

A.“溶解”时加硫酸的目的是抑制Fe2+水解

B.将“沉淀”所得的FeCzCU加入酸性高锦酸钾溶液，观察到溶液褪色，说明产物中含C2O42-

C.“氧化”过程中H2O2被还原为

D.隔绝空气加热K3[Fe(C2C)4)外3H2。，分解产物为K2co3、Fe2O3>CO2、H2O

23.《开宝本草》记载“取钢燃作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百

日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉[主要成分为(CH3coe))2Fe-H2。]可用如下方法检测。下列相关说法不正

确的是()

稀硫酸

（^詈>刺激性气味气体X

加热

铁华粉r氢气

稀盐酸稀盐酸

A不溶解

、由廿K4Fe（CN）6］试液、田.七“、4

-►滤液---------------►蓝色孤淀一

NaOH溶液a

----------->棕色况淀

A.在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定会变红

B.制备铁华粉的主要反应为Fe+2cH3coOH=（CH3coO）2Fe+H2T

C.气体X的产生是因为发生了复分解反应

D.由上述实验可知，0H-结合Fe3+的能力大于CN

24.某新型纳米材料氧缺位铁酸盐ZnFe20x（3<x<4）,能在常温下将工业废气中的SO2、NO?等转化为单

质而除去，由锌灰（含ZnO和少量PbO、CuO、FezCh等）为主要原料制备氧缺位铁酸盐及其转化废气的流程

如图所示，下列说法不正硬的是（）

稀硫酸

锌灰

常温

A.浸取时为了提高酸浸效率，可以搅拌或延长浸取时间

B.“除杂”过程中需要加入足量锌粉等操作，与锌粉反应的金属离子有Fe3+、Cu2

C.除去SO2时，ZnFezOx在反应中表现出氧化性

D.ZnFe2O4与H2反应制得lmolZnFe2Ox时，转移的电子物质的量为（8-2x）mol

25.（2023•广西二模）优化的NaFePCU复合材料作钠离子电池的正极材料时表现出优异的循环稳定性。

以黄铁矿（主要成分是FeS2,含少量Si02等杂质）为原料制备NaFePCU的流程如图所示。

50%的硫酸

空气SO2（过量）黄铁矿

黄铁矿FeSO4-7H2O

柠檬酸

NaH2PO4-2H2O

空气NaFePO4

已知：①“滤渣2”中不含硫单质；②柠檬酸是一种重要的有机酸，易溶于水，具有一定的还原性；③涉

及离子的氢氧化物常温下的溶度积常数如表。

离子Fe2+Fe3+

Ksp8x10164x1O-38

回答下列问题:

(l)NaFePO4中Fe元素化合价为价；"研磨”的目的是。

(2)“灼烧”时的大量尾气直接排放，会引起的主要环境问题为(填一种)。

(3)常温下，"酸浸'’时，加入过量50%的硫酸的目的为(答一条即可)。

(4)“浸渣1”的主要成分是(填化学式)，列举出一种该物质的用途：-

(5)“还原”中FeS2与Fe3+反应的离子方程式为；通入空气的条件下，“溶液1”可在"还原”步骤中循

环利用，则通入空气的目的是。

(6)流程中加入柠檬酸的目的是o

26.(2023•天津市河西区二模)以硫酸厂矿渣(含FezCh、a-Al2O3,SiC)2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一

种工艺流程如图所示:

空气

i.a-ALCh化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱。

-11

ii.Ksp(CaCO3)=2.8x1077Csp(FeCO3)=2.0xl0o

回答下列问题：

⑴为了提高“酸浸”的效率可以采用的措施有(写出其中两种)。

(2)“还原”过程中的离子方程式为o

(3)“滤渣”中主要成分为(填化学式)o

⑷①“沉铁”过程中有C02气体产生，反应的离子方程式为。

②“沉铁”过程中往往有副产物Fe(OH)2生成，分析原因是。

③若用CaCCh"沉铁"，则无副产物Fe(OH)2产生，当反应完成时，溶液中

(5)写出氧化过程生成铁黄的化学方程式为o

(6)利用制备的铁黄进行如图实验：

①加入氯水后颜色加深的原因可能是：o

②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐浙褪去，褪色后的溶液中继续

滴加KSCN溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是。

27.实验小组同学为探究Fe2+性质，进行如下实验。

【实验I】向2mLO.lmoLL」FeSCU溶液滴中几滴0.1mol-L」KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴3%比02

溶液(用H2s。4酸化至PH=1),溶液颜色变红。

(1)甲同学通过上述实验分析Fe2+具有(填“氧化”或“还原”)性。

乙同学查阅资料发现Fe2+与SCN-可发生反应，生成无色的配合物。为证实该性质，利用进行如下实验。

⑵FeCO3的制备：用过量NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应得到FeCO3,离子方程式为。

【实验II】验证Fe?+与SCN-发生反应

2mL4molL-15滴3%%。2溶液

KSCN溶液(pH=l)2mLH2O

1

a充分振荡，静置一______

FeCO3取1mL上层清液|

溶液为深红色溶液为红色

_|

5滴3%血。2溶液2mL4molL

2mLH2O(pH=l)KSCN溶液

b充分振荡，静置―___________

取1mL上层清液"Ijl

FeCO3-

溶液基本无色溶液为浅红色

(3)实验b的目的是。

(4)从沉淀溶解平衡角度解释实验a和b最终溶液颜色不同的原因是

丙同学设计实验进一步证明Fe2+可与SCN-反应。

【实验III】

1mL0.5molL/1FeSCU溶液

(5)上述实验中，d为c的对照实验。

①X为_______

②实验能够证实Fe2+可与SCN-反应，则应观察到的现象是，

（6）实验III中若未加适量水稀释，则无法通过现象得出结论。推测加水稀释的目的可能有：使后续实验

颜色变化易于观察；降低cFe3+）,

28.磷酸铁被广泛用于作电极材料，以下为制备磷酸铁的工艺流程图，回答问题:

硫酸

亚铁

分散剂滤液滤液FePO^Hg产品

（1）氧化槽中发生反应的离子方程式为

（2）过滤器采用真空状态的优点为:

（3）洗涤槽中热水主要是洗涤磷酸铁表面残留的.（填写离子符号），检验磷酸铁是否洗涤干净的实

验操作:

（4）为研究Fe?+溶液与金属反应，某同学设计如下实验流程图，并记录相关现象

实验1中生成红褐色沉淀和气体的化学方程式是o

实验2的现象红色褪去，该同学提出猜想：

①氯水与Fe3+反应，使生成硫氧合铁的络合反应逆向进行。

②你还可能提出的猜想是（结合化学平衡原理答题）：。

该同学预设计如下实验流程图来验证猜想，其中A是；B是（填写化学式）。

取褪色溶|滴加A溶液q若溶液变红色—>猜想①正确

液少许于

试管|滴加B溶液1t区沼液变红色］—>猜想②正确

29.（2023•浙江省七彩阳光联盟、金华十二校高三联考）关于磁性材料Fe3O4的制备方法较多，例如：一

是单质铁与有关气体氧化剂［如。2、H2O（g）,NxOy等］反应；二是利用溶液之间的反应，如铁酸盐与亚铁酸

盐的作用或铁盐与亚铁盐在强碱性条件下的作用；三是水热法制备Fe3O4（纳米颗粒），反应为

2+2